JP3522782B2 - ポンプ装置 - Google Patents
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Description
流体を収容するタンクと、制御された量の前記流体を所
定の圧力で送る主ポンプ部と、流体を前記タンクから前
記主ポンプ部に前記制御された量を超過して供給する供
給ポンプとを具備しているポンプ装置に関する。
が高圧ポンプの形式である時に用いられる。この場合供
給ポンプは何時も十分な流体の流れが好ましくは十分な
所定の圧力で、高圧ポンプの入口部分に確実に得られる
ようにする。
ロッパ特許公開第0299337号に記載され、このポ
ンプ装置は自動車燃料噴射装置のためのポンプ装置に関
するものである。この場合、供給ポンプは、過剰流体の
全てをタンクに直接戻す並列の圧力逃がし弁に連結され
る。
はかなり苛酷な機械的応力及び/又は熱的応力を受け、
この応力は、数100×10 5 Paのオーダーの主ポンプ
部送出圧力に関しては極めて大きくそのため前記応力を
制御し又は制限する段階を必要とすることになる。
構成要素の機械的応力及び/又は熱的応力を簡単に故障
なしに制御できるようにした、上記型式のポンプ装置を
提供することを目的とする。
で送られるべき流体を収容するタンクと、制御された量
の前記流体を所定の圧力で送る主ポンプ部と、流体を前
記タンクから前記主ポンプ部に前記制御された量を超過
して供給する供給ポンプと、過剰の流体を与えられた排
出通路に沿って前記タンクに送り返す戻し手段とを具備
するポンプ装置において、大きな熱的応力及び/又は機
械的応力を受ける前記主ポンプ部の領域に走行する前記
排出通路の少なくとも一部を含んでいることを特徴とす
るポンプ装置が提供される。
参照し、実例を示すことにより以下に記載される。
体を収容するタンクTと、図示の実施態様では偏心半径
方向ピストンポンプ(高圧ポンプ)からなる主ポンプ部
10と、流体をタンクTから主ポンプ部10に供給する
低圧ポンプ11とを含んでいる。高圧ポンプ10は、一
対の反対側、すなわち図1において流入側又は左側と流
出側又は右側とを有する中空本体13を含んでいる。本
体13は半径方向に等間隔に120°の角度距離で配さ
れた3つのシリンダ12−1,12−2,12−3(図
2)を収容している。3つのシリンダ12に対する直径
方向の本体13の中央平面14はポンプシャフト18の
軸線16に交差する。
(図1)の形式の2つの軸受部分により本体13の穴3
1の中に回転自在に取付けられる。2つの軸受20と2
2の間で、シャフト18にはシャフト18の軸線に対し
距離MEだけ偏倚したシリンダ形式の偏心部分24が設
られる。スリーブ軸受26により、偏心部分24は、中
心支持穴30(図2)が設けられた回転偏心又は駆動デ
ィスク28が取付けられる。ディスク28の外周面は3
つの平坦部32−1,32−2,32−3が介在する3
つの円形部分を含んでいる。平坦部32はシリンダ12
の各軸線と関連し各軸線とは直角になっている。各隣接
する2つの平坦部32は60°の角アルファを区画形成
する。
トン12によって、図に示される角度位置に固定され
る。シャフト18が回転されると、ディスク28の中心
は軸線16の周りに半径MEで回転する。平坦部32は
したがって1つの円形経路の周りをこれら平坦部自身に
平行に回転し、以下にさらに詳細に記載されるように、
ポンプ室を周期的に減少又は増大させる。
み、そしてピストン40を自由に摺動自在に案内する案
内穴38を有するインサート36を摺動しないよう収容
している。各ピストン40の前面は、半径方向外側に、
可変容積ポンプ室42を区画形成する。各室42は、逆
止弁46が設けられた流体入口44と逆止弁50が設け
られた流体出口48とを有している。
に沿ってタンクTの流体が供給される。本体13の半径
方向通路54は本体13の流入側に位置し軸線16と同
軸の分配室80で終っている。室80から斜めの分岐通
路43がもう1つの環状室45に通じ、この環状室45
からシリンダ12に各入口44を介して流体が供給され
る。
る、もう1つの系統の通路、又は排出通路が延び、この
排出通路からピストン12により利用されない過剰の流
体がタンクTに戻されるようにする。この過剰の流体は
多くの熱的応力及び/又は機械的応力を受ける主ポンプ
部10の諸部分、例えば軸受及び支持表面とある種の熱
的応力を受ける弁体とを冷却するのに用いられる。
を参照して以下に詳細に記載される。排出通路は最初シ
ャフト18に沿って軸受20を通り偏心部分24にした
がってディスク28の軸受26へと延びる。この個所
で、排出流体は軸受26を冷却し潤滑するための流れ部
分S1 と、ポンプハウジング本体13に形成されインサ
ート36のための凹所を含む室27を通る流れ部分S2
とに、分割される。
各ピストン40を支持する各摺動靴状部62との摺動接
触面にわたって流れる。部分S1 はシャフト18に沿っ
て支持穴31の突当り端部29へと流れ、そしてここか
ら僅かに下方に傾斜した分岐管路33に沿って、また本
体13の流出側の横穴82を通って、軸線16と同軸の
集水室84へと流れる。横穴82は戻り管路35を介し
てタンクTに連結される。室27から、流れ部分S2 は
また横穴82に連通する軸穴83に沿って流れ、ここか
らさらに集水室84に流入する。
6と同軸に、管路56により圧力出口48に連結された
圧力逃がし弁58が収容されている。集水室84は電磁
石60の作動ロッド86を取巻き、作動ロッド86は圧
力逃がし弁58のボール87に変わり得る荷重を加え
る。したがって、供給ポンプ11からの過剰流体が排出
される通路は、軸受や摺動表面のような、大きな機械的
応力を受ける主ポンプ部分だけでなく、圧力逃がし弁5
8の流出部分をも含み、それにより弁部分に発生した熱
がまた排出流体によりタンクTに運ばれることになる。
ピストン40の半径方向内端は、偏心ディスク28の各
平坦部32と摺動接触する対応のカップ形状の靴状部6
2に当接する。靴状部62は好ましくは円筒部分を有
し、その外径はインサート36の凹所64の内径Wより
僅かに小さくなっている。
ー部分72を含み、カラー部分の内径は案内ディスク7
4の外径より僅かに大きくなっている。案内ディスク7
4はピストン40の内端部分の環状溝(詳細には図示し
ない)に取付けられ、ピストンの残り部分は実質的に円
筒形である。案内ディスク74はしたがってピストン4
0に軸方向に固定された状態で取付けられ、これ以上の
浅い環状溝を設けることはなく、ピストン40が弱めら
れるのをできるだけ小さくするようにしている。
一端がインサート36の肩部68に当接し、また他端が
ディスク74に当接する。このディスク74は戻しばね
66のための反作用面として作用しピストン40を半径
方向内側に付勢するようにしている。このようにして、
ポンプ室42の容積の増加と共に、ピストン40は偏心
ディスク28の各平坦部32の半径方向内側への運動に
追従する。これに続いて靴状部62と各平坦部32は相
互に対して横方向に摺動する。流体の安定した流れ
S1 ,S2 がこの摺動部分を効果的に冷却しまた潤滑
し、それにより余分の、例えば油圧式の、この部分の接
触を軽減する手段はもはや必要でなくなる。
Qが靴状部62上に生じ、この摩擦力が靴状部62を平
坦部32の表面上を摺動させるようにする。案内ディス
ク74は、シリンダ、ピストン組立体12,40の作動
サイクルを通じて、靴状部62を図面に示される位置
に、すなわちポンプピストン40と軸方向に整列して、
保持する作用を有する。このようにして、ピストン40
の横方向の位置は確実となり、それにより横方向の摩擦
力Qがインサート36の各ピストン40又は案内38を
介して半径方向に吸収されるようになる。
ディスク28の平坦部32と摺動接触する靴状部62の
ディスク部分70の外面に好ましくは平行の、靴状部6
2のディスク部分70の内側底面に当接する。ピストン
40と靴状部62はしたがって別々に形成され、ピスト
ン40と靴状部62の部分の応力をなくし、これらの間
の弛みとハウジング本体13に対する弛みとを補償する
ことによりこれら構成要素をより良好に位置させるよう
にする。したがって、一定量の弛みが、靴状部62をこ
れが受ける横方向の力Qに対し不安定にすることなく、
案内ディスク74の外周面とカラー部分72の内面との
間に存在する。
倍に相当するピストン40のストロークの全体にわたっ
て案内ディスク74がカラー部分72によって何時も包
囲された状態を保つような高さであることが好ましい。
カラー部分はしたがってピストン40とは別体に形成さ
れる靴状部62のいかなる損失をもなくし、それにより
ピストン40が最高部外側位置(図1の頂部)でインサ
ート36の案内38の中で動かなくなった場合に靴状部
の偶発的な離脱がなくなる。室27を通って流れる供給
ポンプ11からの過剰流体の部分S2 により、ピストン
40とカップ形状の靴状部62の底部との間の接触面が
常に冷却され、そのためこの部分に微小な運動が生じて
も過剰な熱応力が生じない。
からの過剰流体は排出通路S,S1,S2 ,35に沿っ
てタンクTに直接戻されるよう流れる。図3は僅かに異
なった実施態様を示し、タンクTへの排出管路35は圧
力逃がし弁190が取付けられ、また排出通路に沿う圧
力は弁190の上流側で2×10 5 Pa又は3×10 5 Pa
に制限される。
の流体を、大きな熱応力及び/又は機械的応力を受ける
主ポンプ部10の領域を通って走行する与えられた排出
通路に沿ってタンクTに供給し、そのため装置又は回路
に少しの改造をも施すことなくポンプ装置の負荷能力を
高めることができるのは明らかである。供給ポンプ11
からの過剰流体は高圧ポンプ10の作動部分と他の部分
とを冷却するのに用いることができる。このようにし
て、制御された方向と速度の安定した流体の流れが主ポ
ンプ部10を通して達成され、さもなければ加熱される
ような無駄な空間をできるだけなくするようにする。
作動される複数の半径方向ピストン40が設けられてい
るポンプ装置の場合に特に有利である。この場合、供給
ポンプ11からの冷却流体がハウジング本体13を通り
ポンプシャフト18に沿って案内されるのが有利であ
る。したがって、主ポンプ部ハウジング部分に最小の付
加的機械加工を施すことにより、軸受20,22,26
や偏心機構28のような大きな機械的及び熱的応力を受
ける全ての部分が自動的に平滑にされる。
に設けられている圧力逃がし弁58にもタンクTに戻さ
れる過剰流体が行き渡るという事実に存在する。圧力逃
がし弁58の平常時に高い切換え圧力により、このポン
プ装置は作動されるとこの時に大量の熱を受けるが、こ
の熱は排出流体と一緒にタンクTに効果的に運ばれる。
半径方向ピストン40を作動させるため偏心カム28を
用いることにより、主ポンプ部10の靴状部62の摺動
表面が大きな機械的応力を受け、他の軽減手段を必要と
しない。このようにして、主ポンプ部の作動寿命が増
し、主ポンプ部の効率と信頼性が簡単な構造により著し
く向上する。
記のポンプ装置に変更及び改良がなされることが明らか
である。例えば、上記実施態様において、供給ポンプ1
1もまた付加的な圧力逃がし弁が設けられ、その排出管
路が管路52に流体を供給するようにできる。さらに、
半径方向ピストンポンプは異なる型の高圧ポンプで置換
えることができる。
右半分が図1のIIB −IIB の方向から見たところを示す
図である。
る。
Claims (9)
- 【請求項1】 ポンプで送られるべき流体を収容するタ
ンク(T)と、前記流体の制御された量を所定の圧力で
送り出す偏心型のラジアルピストンポンプ(10)で形
成され、該ピストンポンプ(10)がポンプシャフト
(18)によって担持された偏心カム(28)を収容す
る収容室(27)を有する中空本体(13)を含んでい
る主ポンプ部と、前記ポンプシャフト(18)を前記中
空本体(13)の中に回転可能に取付ける2つのスリー
ブ軸受(20,22)とを具備するポンプ装置であっ
て、さらに前記流体を前記タンク(T)から前記ピスト
ンポンプ(10)に前記制御された量を超過して供給す
る供給ポンプ(11)を具備し、流体の全過剰量が、前
記ポンプシャフト(18)と同心の分配室(80)から
出発して大きな熱的又は機械的応力を受ける前記偏心カ
ム(28)の谷底部分まで延びる排出通路(52,5
4,S,S1 ,S2 ,33,82)に供給される、ポン
プ装置において、 前記排出通路(52,54,S,S1 ,S2 ,33,8
2)が前記軸受(20,22)の一方から前記収容室
(27)を通り前記軸受(20,22)の他方まで軸方
向に延び、前記排出通路の下流側から流体の過剰量が前
記タンク(T)に戻されるようにしていることを特徴と
するポンプ装置。 - 【請求項2】 前記ピストンポンプ(10)が300×
105 Paから1600×105 Paの範囲の圧力で作動さ
れる、自動車の燃料のための請求項1に記載のポンプ装
置。 - 【請求項3】 前記中空本体(13)の下流側の前記排
出通路(52,54,S,S1 ,S2 ,33,82)の
戻し導管(35)に組込まれた圧力逃がし弁(190)
を含んでいる請求項1に記載のポンプ装置。 - 【請求項4】 前記ピストンポンプ(10)が前記中空
本体(13)に半径方向に配置された複数のピストン
(40)を含み、前記偏心カム(28)が前記シャフト
(18)の偏心軸受(26)に取付けられ前記半径方向
ピストン(40)を作動させる摺動面(32)を含み、
前記排出通路(52,54,S,S1 ,S2 ,33,8
2)がまた前記偏心軸受(26)と前記摺動面(32)
とを含んでいる請求項1に記載のポンプ装置。 - 【請求項5】 前記スリーブ軸受(20,22)の一方
が前記分配室(80)に近接した前記中空本体(13)
の入力側に配置され、前記スリーブ軸受(20,22)
の他方が、排出孔(33)により前記中空本体(13)
の出力側に位置する集水室(84)に連結された突当り
端部(29)を含む前記中空本体(13)の孔(31)
に取付けられている、請求項4に記載のポンプ装置。 - 【請求項6】 前記排出通路(52,54,S,S1 ,
S2 ,33,82)に組込まれた電磁式圧力逃がし弁
(58,60,86,87)を含んでいる請求項1に記
載のポンプ装置。 - 【請求項7】 前記電磁式圧力逃がし弁(58,60,
86,87)が前記集水室(84)によって取巻かれた
出口端部(86,87)を含んでいる請求項5又は6に
記載のポンプ装置。 - 【請求項8】 前記集水室(84)が前記排出通路(5
2,54,S,S1,S2 ,33,82)の分岐路(8
3)を介して前記収容室(27)に直接連結されている
請求項7に記載のポンプ装置。 - 【請求項9】 前記偏心カムが前記シャフト(18)の
偏心部分(24)に回転するよう取付けられた円形駆動
ディスク(28)で形成され、前記摺動面(32)が各
摺動靴状部(62)を介して各ピストン(40)に接触
する複数の平坦部分(32)を含んでいる請求項8に記
載のポンプ装置。
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- 1993-02-12 JP JP02432793A patent/JP3522782B2/ja not_active Expired - Fee Related
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